III- Résultats et discussions - Tlemcendspace.univ-tlemcen.dz/bitstream/112/1023/7/... · Il résulte du déplacement du sol vers la solution des ions H+ adsorbés sur les sites

68

Chapitre III : Résultats et discussions

III-1- Caractéristiques physiques

III-1-1- Etude granulométrique

La granulométrie est exprimée par une courbe granulométrique qui donne la

répartition de la dimension moyenne des grains, exprimée sous forme de pourcentage du

poids total du matériau.

Elle est tracée en diagramme semi-logarithmique avec :

- en abscisse, le logarithme de la dimension des ouvertures des tamis en valeurs croissantes.

- en ordonnée, le pourcentage, en poids du matériau total, de la fraction du sol dont les grains

ont un diamètre moyen inférieur à celui de l'abscisse correspondant.

Le bilan massique des différentes fractions obtenues pour les deux sols B et M donné

respectivement dans les tableaux 11 - 12 permet de définir leur courbe granulométrique (fig.

6 et 7).

Tableau 11 : Le bilan massique des différentes fractions obtenues pour le sol B :

Ouverture

des tamis

(mm)

Masse des

refus partiels

mi (Kg)

Masse des

refus

cumulés

Mc (Kg)

Pourcentage des

refus cumulés

Pr = (Mc/M)*100

(%)

Pourcentage des

tamisas cumulés

Pt = 100 – Pr

(%)

6.3 0.1736 0.1736 7.75 92.25

5 0.0956 0.2692 12.01 87.99

4 0.1646 0.4338 19.36 80.64

3.15 0.1010 0.5348 23.87 76.13

2.5 0.1668 0.7016 31.32 68.68

2 0.1400 0.8416 37.57 62.43

1.6 0.1936 1.0352 46.21 53.79

1.25 0.1014 1.1368 50.75 49.25

69

1 0.2272 1.3638 60.88 39.12

0.8 0.0008 1.3646 60.92 39.08

0.63 0.1060 1.4706 65.65 34.35

0.5 0.0764 1.5470 69.06 30.94

0.315 0.2494 1.7964 80.20 19.80

0.250 0.0006 1.7970 80.23 19.77

0.2 0.0692 1.8662 83.31 16.19

0.16 0.0608 1.9270 86.03 13.97

0.125 0.1490 2.0760 92.68 7.32

0.1 0.0210 2.0970 93.62 6.38

0.080 0.0500 2.1470 95.85 4.15

0.063 0.0350 2.1820 97.41 2.59

Fond 0.0574 2.2394 99.98 0.02

Tableau 12 : Le bilan massique des différentes fractions obtenues pour le sol M.

Ouverture

des tamis

(mm)

Masse des

refus partiels

mi (Kg)

Masse des

refus

cumulés

Mc (Kg)

Pourcentage des

refus cumulés

Pr = (Mc/M)*100

(%)

Pourcentage des

tamisas cumulés

Pt = 100 – Pr

(%)

6.3 0.1098 0.1098 4.08 95.92

5 0.0818 0.1916 7.12 92.88

4 0.1438 0.3354 12.46 87.54

3.15 0.0614 0.3968 14.75 85.25

2.5 0.0930 0.4898 18.20 81.80

2 0.1114 0.6012 22.34 77.66

1.6 0.1160 0.7672 28.52 71.47

1.25 0.0970 0.8642 32.12 67.87

70

1 0.1976 1.0618 39.47 60.52

0.8 0.0010 1.0628 39.50 60.49

0.63 0.1148 1.1776 43.77 56.22

0.5 0.1032 1.2808 47.61 52.38

0.315 0.4496 1.7304 64.32 35.67

0.250 0.0014 1.7318 64.37 35.62

0.2 0.1712 1.9030 70.74 29.25

0.16 0.0852 1.9882 73.91 26.08

0.125 0.3814 2.3696 88.08 11.91

0.1 0.0556 2.4252 90.15 9.84

0.080 0.1016 2.5268 93.93 6.06

0.063 0.0762 2.6030 96.76 3.23

Fond 0.0718 2.6748 99.43 0.56

Tableau 13 : Répartition granulométrique des particules en % pour le sol B.

Texture Diamètre des particules Masse

total (Kg)

Sol BAB

EL ASSA

(%)

Cailloux 200 mm - 20mm - -

Graviers 20 mm - 2 mm 0.8416 37.57

Sables

grossiers 2 mm - 500 µm 0.7054 31.49

moyens 500 µm - 200 µm 0.3192 14.25

fins 200 µm - 50 µm 0.3158 14.09

Limons 50 µm - 2 µm 0.0574 2.56

Argile < 2 µm - -

71

1 10 100

0,01

0,1

1

Pourcentage des

refus cumulés.

Ouverture

des tamis (mm).SOL BAB EL ASSA

Figure 6 : Courbe granulométrique pour le sol Bab El Assa (B).

Tableau 14 : Répartition granulométrique des particules en % pour le sol M.

Texture Diamètre des particules Masse total

(Kg)

Sol MAGHNIA

(%)

Cailloux 200 mm - 20mm - -

Graviers 20 mm - 2 mm 0.6012 22.34

Sables

grossiers 2 mm - 500 µm 0.6796 25.26

moyens 500 µm - 200 µm 0.6222 23.13

fins 200 µm - 50 µm 0.7000 26.02

Limons 50 µm - 2 µm 0.0718 2.66

Argile < 2 µm - -

72

1 10 100

0,01

0,1

1

Pourcentage des

refus cumulés.

Ouverture

des tamis (mm).

SOL MAGHNIA

Figure 7 : courbe granulométrique pour le sol M.

La répartition granulométrique en fonction des classes texturales présentée dans les

tableaux 13 et 14, souligne le caractère plus sableux du sol M par rapport au sol B. En

reportant les pourcentages de sables, limons dans le triangle de texture (fig. 11) proposé par le

Ministère de l’Agriculture des Etats-Unis (USA), les sols ont une texture d’un sable 119.

La fraction grossière (> 2 mm) des échantillons est en moyenne faible pour le sol M

(22 %) que le sol B, elle est plus élevée (environ 37 %). Cette fraction grossière compte tenu

de sa faible surface externe d’adsorption fixe peu les polluants.

III-1-2- Acidité des sols (pH)

La sorption des ETM sur les oxydes et hydroxydes métalliques, les minéraux argileux

et les acides humiques dépend fortement du pH.

En outre, un changement de pH change également les interactions entre les

composants du sol et affecte ensuite la distribution de métal au niveau des phases de sol.

73

WU et al., a remarqué qu’un pH élevé favorise la dissolution des acides humiques et

augmente la concentration dissoute de métal en raison de formation de complexes métal-

organique en solution [120].

Les résultats des différents pH mesurés sont donnés dans le tableau 15 :

Tableau 15 : Acidité des sols (pH).

pHH2O pHCaCl2 (0.01M) pHKCl (1M) Δ (pHeau - pHKCl)

Sol BAB EL ASSA (B) 7.76 7.45 7.45 0.31

Sol MAGHNIA (M) 7.98 7.49 7.75 0.23

Température (°C) 19 21 21 -

Ces résultats indiquent que les sols sont légèrement basiques.

Le Δ (pHeau - pHKCl) révèle l’acidité potentielle ou l’acidité d’échange des sols [121].

Il résulte du déplacement du sol vers la solution des ions H+ adsorbés sur les sites d’échange

du complexe absorbant (colloïdes, complexe argilo-humique, …) : il est positif pour les deux

sites et la valeur d’écart de sol B est plus élevé que celui de sol M. Cela signifie qu’à pHeau

pour les sites B et M on se situe au dessus du point de charge nulle et que la charge nette des

surfaces particulaires des sols est négative.

À pHeau, l’adsorption de cations métalliques sur les surfaces particulaires des sols B et

M sera donc facilitée par des attractions électrostatiques de type Coulomb.

III-1-3- Humidité résiduelle (H)

Le Tableau 16 reporte l’humidité résiduelle pour les deux sites de prélèvement.

Tableau 16 : Humidité résiduelle des sols (H).

Sols Masse de sol (m0)

avant séchage (Kg)

Masse de sol (m1)

après séchage (Kg)

Humidité

résiduelle H (%)

BAB EL ASSA (B) 0.0076 0.3414 2.222

MAGHNIA (M) 0.0030 0.3006 0.998

74

Après séchage à température de 40 °C puis à 105 °C pendant 24 heures, les deux sols

présentent une humidité résiduelle faible environ 1 à 2.5 %. Cela coïncide avec la faible

teneur en argile. En effet, l’humidité résiduelle est directement proportionnelle au taux

d’argile et au taux de matière organique [122].

III-1-4- La surface spécifique totale (SST)

La valeur du bleu du sol (VBS) est une grandeur qui exprime globalement et

linéairement la quantité et l'activité de l'argile contenue dans l'échantillon de sol.

Le tableau 17, donne la nature du sol en fonction de la valeur du bleu du sol (VBS).

Tableau 17 : la nature du sol en fonction de VBS.

valeurs du bleu du sol (VBS) Nature du sol.

< 0.2 Sols sableux.

0.2 – 2.5 Sols limoneux.

2.5 – 6 Sols limoneux-argileux.

6 – 8 Sols argileux.

> 8 Sols très argileux.

Les valeurs de bleu du sol (VBS) et la surface spécifique totale (SST) obtenues pour les deux

sols cités sont données dans le tableau 18.

Tableau 18 : Les valeurs du bleu du sol (VBS) et la surface spécifique totale (SST)

dans les sols B et M.

Sols VBS SST (m2/g)

Sol BAB EL ASSA (B) 1.25 26.158

Sol MAGHNIA (M) 0.75 15.697

La surface spécifique dépend également de la forme des particules. Les particules

plates et allongées ont une surface spécifique massique plus importante que les particules

sphériques ou cubiques [123].

75

D’après les résultats obtenus, les deux sols ont un aspect également limoneux avec le

VBS du sol B (1.25) plus grand que celui de sol M (0.75). D’autre part, la surface spécifique

totale de sol B (26 m2/g) est plus grande que celui du sol M (15 m

2/g), donc on peut déduire

que le sol B contient plus d’argile que le sol M.

III-1-5- Détermination de la densité des grains solides (argilosité) (dG)

Les résultats de la densité des grains solides obtenus sont mentionnés dans le tableau 19.

Tableau 19 : les valeurs de la densité des grains solides.

Sols dG

Sol BAB EL ASSA (B) 2.15

Sol MAGHNIA (M) 2.23

La densité d’un sol varie peu et la densité moyenne rencontrée est de 2,6 g/cm3.

Les densités des grains ont été déterminées avec un pychnomètre. Elles sont

inférieures d’une part à la densité moyenne retrouvée (2.6 g/cm3), et d’autre part aux normes,

car la plupart des minéraux constitutifs des sols ont une densité comprise entre 2,4 et 2,9

[119].

Ces surfaces spécifiques faibles peuvent se justifier par la faible présence d’argiles,

ces dernières étant à l’origine de très grande surface spécifique, variant de quelques dizaines à

plusieurs centaines de mètre carré par gramme [123].

III-1-6- Masse volumique des granulats

Les résultats des masses volumiques apparentes et absolues sont donnés dans le tableau 20.

Tableau 20 : les masses volumiques absolues et apparentes.

Sols La masse

volumique absolue (g/ml)

La masse

volumique apparente (Kg/l)



76

L’ordre de grandeur des masses volumiques pour les différents types de sol est le

suivant : valeur comprise entre 1,4 et 1,7 g.cm-3

, pour les sols sableux, entre 1 et 1,5 g.cm-3

,

pour les sols argileux entre 0,3 et 1 g.cm-3, pour les sols tourbeux.

D’après les résultats obtenus, les sols étudiés B et M sont bien de nature sable argileux.

III-1-7- Teneur en carbonate

La détermination des pourcentages de carbonate de calcium contenue dans les deux

échantillons de sols B et M est donnée dans le tableau 21.

Tableau 21 : la teneur en carbonate de calcium (Ca CO3).

Sols T C (%)

Sol BAB EL ASSA (B) 44.03

Sol MAGHNIA (M) 53.90

Les résultats obtenus montrent que le taux de carbonate présent dans le sol M (53 %) est plus

fort que dans le sol B (44 %).

Les teneurs en carbonate de calcium pour les deux sites sont légèrement élevées, ceci

est dû essentiellement à la présence de carbonates et de dioxyde de carbone dans les sols dont

leurs équilibres de dissolution contrôlent partiellement le pH. De plus, une teneur élevée en

carbonate rend le sol alcalin, favorisant ainsi l’ensemble des modes de fixation des métaux.

III-1-8- La conductivité et la salinité

Les valeurs présentées dans le Tableau 22 révèlent un taux peu important des sels solubles

dans le sol M que dans celui du sol B. Cette différence est probablement due à la différence

de rapport solide/liquide, à la quantité, à la concentration et à la nature des substances

dissoutes (les sels minéraux).

Tableau 22 : La Conductivité et la salinité des sols M et B.

Sols La conductivité (µs) La salinité (ppm)



77

Donc, selon la caractérisation des sols réalisée, il ressort que compte tenu de leurs

particularités, ils auront tendance à :

- retenir les polluants (teneurs faibles en argiles, et en matières organiques et pH neutres ou

légèrement basique...).

III-2- Caractérisation de la pollution métallique des sols (B et M)

III-2-1- Spéciation fonctionnelle

Tous les dosages des éléments traces métalliques (ETM) sont effectuées par un

appareil de spectrométrie d’absorption atomique (SAA) à flamme « AURORA, Instrument

Analyst 1200, Atomic Adsorption spectrometer, Lamp : cathode creuse ». Avec une

résolution de 0.001 ppm pour chaque élément à doser.

Etant donné les nombreux critiques mentionnées dans la littérature à l’égard des

extractions des éléments traces métalliques (ETM), l’évaluation des teneurs totales et la

biodisponibilité en ETM a été obtenue après minéralisation par les différents réactifs.

Les résultats sont représentés dans les tableaux N° 23 et 24 et représentés sous forme

d’histogramme dans les figures N° 8 et 9.

Tableau 23 : Bilans massiques pour les différentes extractants réalisées, en % du total extraits

séquentiellement pour le sol B.

Extractant Cd Pb Cu Zn Cr Co Fe Masse totale

mg/Kg.

KNO3

0.1M

mg/Kg - 5.000 0.250 3.250 13.250 - 2.750 24.500

% - 20.40 1.02 13.26 54.08 - 11.22 -

HCl

(0.1M)

mg/Kg - 8.250 0.500 7.750 14.750 - 3.250 34.500

% - 23.91 1.44 22.46 42.75 - 9.42 -

NH4NO3

(1M)

mg/Kg - - - - - - - -

% - - - - - - - -

MgCl2

(1M)

mg/Kg 2.200 25.250 1.375 9.500 59.750 10.500 10.250 118.825

% 1.85 21.24 1.15 7.99 50.28 8.83 8.62 -

CaCl2

(0.01M)

mg/Kg 0.350 2.375 0.525 14.000 1.650 - 23.500 42.400

% 0.82 5.60 1.23 33.01 3.89 - 55.42 -

78

BaCl2

(1M)

mg/Kg 12.00 60.250 0.775 782.75 17.250 17.75 35.500 926.275

% 1.29 6.50 0.08 84.50 1.86 1.91 3.83 -

HNO3

(0.1M)

mg/Kg 0.850 10.750 0.425 8.500 13.500 0.600 7.500 42.125

% 2.01 25.51 1.00 20.17 32.04 1.42 17.80 -

EDTA

(0.1 M)

mg/Kg - 15.000 2.375 144.250 9.750 1.150 9.000 181.525

% - 8.26 1.30 79.46 5.37 0.63 4.95 -

HCl +

HNO3

mg/Kg 2.100 83.000 19.250 1207.500 25.500 9.500 8675.000 10021.85

% 0.02 0.82 0.19 12.04 0.25 0.09 86.56 -

KNO3 HCl NH4NO3 MgCl2 CaCl2 BaCl2 HNO3 EDTA HCl +HNO3

0

20

40

60

80

100

% m

assiq

ue

Extractants

Cd

Pb

Cu

Zn

Cr

Co

Fe

Figure 8 : pourcentages massiques des ETM pour différentes extractants de sol B.

Tableau 24 : Bilans massiques pour les différentes extractants réalisées, en % du total

extraits séquentiellement pour le sol M.

Extractant Cd Pb Cu Zn Cr Co Fe Masse totale

mg/Kg.

KNO3

0.1M

mg/Kg 0.850 11.250 1.000 8.750 2.240 6.000 3.250 33.340

% 2.54 33.74 2.99 26.24 6.71 17.99 9.74 -

79

HCl

(0.1M)

mg/Kg - 10.500 0.600 0.250 4.250 0.625 15.750 31.975

% - 32.83 1.87 0.78 13.29 1.95 49.25 -

NH4NO3

(1M)

mg/Kg 0.700 6.000 0.600 9.250 7.750 0.950 4.000 29.250

% 2.39 20.51 2.05 31.62 26.49 3.24 13.67 -

MgCl2

(1M)

mg/Kg 2.225 24.000 1.450 33.000 52.000 10.250 13.750 136.675

% 1.62 17.55 1.06 24.14 38.04 7.49 10.06 -

CaCl2

(0.01M)

mg/Kg - 2.350 0.250 0.250 0.250 0.875 9.250 13.225

% - 17.76 1.89 1.89 1.89 6.61 69.94 -

BaCl2

(1M)

mg/Kg 4.250 53.750 0.675 5.250 21.500 16.250 34.500 136.175

% 3.12 39.47 0.49 3.85 15.78 11.93 25.33 -

HNO3

(0.1M)

mg/Kg 0.325 18.500 0.450 24.250 11.000 0.875 13.500 68.900

% 0.47 26.85 0.65 35.19 15.96 1.26 19.59 -

EDTA

(0.1 M)

mg/Kg 0.250 55.500 4.000 47.000 1.875 1.225 6.750 116.6

% 0.21 47.59 3.43 40.30 1.60 1.05 5.78 -

HCl +

HNO3

mg/Kg 2.225 143.750 10.250 1887.500 27.500 8.000 7125.000 9204.225

% 0.02 1.56 0.11 20.50 0.29 0.08 77.41 -

KNO3 HCl NH4NO3 MgCl2 CaCl2 BaCl2 HNO3 EDTA HCl +HNO3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

% m

ass

iqu

e

Extractants

Cd

Pb

Cu

Zn

Cr

Co

Fe

Figure 9 : pourcentages massiques des ETM pour différentes extractants de sol M.

80

D’après ces résultats, on remarque :

- Cd est mieux extrait par HNO3.

- Pb est mieux extrait par HNO3 puis HCl, MgCl2, ensuite KNO3.

- Cu est mieux extrait par EDTA et MgCl2.

- Zn est mieux extrait par BaCl2 puis EDTA, CaCl2, HCl, ensuite HNO3.

- Cr est mieux extrait par KNO3, MgCl2, HCl, ensuite HNO3.

- Co est mieux extrait par BaCl2 et MgCl2.

- Fe est mieux extrait par CaCl2, puis HNO3, ensuite KNO3.

Ainsi, HNO3 extrait principalement Cd et Pb, BaCl2 extrait préférentiellement Zn et Co.

III-2-2- Spéciation opérationnelle (extraction séquentielle)

La connaissance des teneurs totales en métaux est nécessaire mais elle n’est cependant

pas suffisante pour évaluer leur mobilité potentielle et les risques environnementaux qui en

découlent. La prévision de ces risques est étroitement liée aux formes physico-chimiques sous

lesquelles les métaux sont présents, c'est-à-dire à leur spéciation. L’étude de la spéciation des

polluants métalliques apporte des informations sur leurs interactions avec la phase solide, et

sur leurs forces de liaison avec cette dernière, donc sur leur mobilité. Le danger potentiel pour

l’environnement étant directement lié à la mobilité des éléments polluants, il est conditionné

par la nature des phases solides auxquelles ils sont associés.

La spéciation opérationnelle ou extraction séquentielle consiste à quantifier des

éléments métalliques (plomb, cuivre, cadmium, zinc, cobalt, fer, cadmium, chrome) dans des

phases spécifiques du sol ou du sédiment plutôt qu’à déterminer leurs teneurs totales

présentes dans les échantillons. Elle a été appréhendée selon deux méthodes, en premier lieu

selon le protocole proposé par Tessier et al. [1979], et en second lieu selon le schéma de

Tessier et al., modifier (extraction séquentiel + complexe).

Les résultats obtenus sur les échantillons des sols B et M sont reportés dans les

tableaux (tableau 25 - 28) et représentées sous forme d’histogrammes dans les figures

(fig. 10 - 23).

81

Tableau 25 : les résultats des valeurs des ETM à partir de l’extraction selon

Tessier et al. 1979 du sol B.

Fraction

ETM

F1

Échangeable

F2

Acido-soluble

F3

Réductible

F4

Oxydable

F5

Résiduelle

Masse totale

mg/Kg.

Cd

mg/Kg 0.325 0.305 0.633 2.178 1.163 04.604

% 07.05 06.62 13.74 47.30 25.26 -

Pb

mg/Kg 22.500 8.944 42.984 36.151 11.368 121.947

% 18.45 07.33 35.24 29.64 09.32 -

Cu

mg/Kg 1.350 0.828 1.763 7.415 12.401 23.75

% 05.68 03.48 07.42 31.21 52.19 -

Zn

mg/Kg 6.500 60.427 26.727 33.833 1963.600 2091.087

% 00.31 02.88 01.27 01.61 93.90 -

Cr

mg/Kg 28.750 6.108 13.226 24.564 35.138 107.786

% 26.67 05.66 12.27 22.78 32.59 -

Co

mg/Kg 3.750 3.054 5.786 2.68 - 15.27

% 24.55 20.00 37.89 17.55 - -

Fe

mg/Kg 3.250 4.363 226.771 7809.611 4150.000 12193.995

% 00.02 00.03 01.85 64.04 34.03 -

Tableau 26 : les résultats des valeurs des ETM à partir de l’extraction selon

Tessier et al. 1979 du sol M.

Fraction

ETM

F1

Échangeable

F2

Acido-soluble

F3

Réductible

F4

Oxydable

F5

Résiduelle

Masse

totale

mg/Kg.

Cd

mg/Kg 0.850 2.594 1.308 4.411 3.721 12.884

% 06.59 20.13 10.15 34.23 28.88 -

Pb

mg/Kg 27.000 21.188 49.239 20.661 8.331 126.419

% 21.35 16.76 38.94 16.34 06.58 -

Cu

mg/Kg 1.375 1.470 2.586 6.142 5.554 17.127

% 08.02 08.58 15.09 35.86 32.42 -

82

Zn

mg/Kg 38.000 29.187 1224.133 25.128 5504.330 6820.778

% 00.55 00.42 17.94 00.36 80.69 -

Cr

mg/Kg 14.750 14.053 27.736 129.551 12.774 198.864

% 07.41 07.06 13.94 65.14 06.42 -

Co

mg/Kg 5.250 5.180 8.102 2.903 5.554 26.989

% 19.45 19.19 30.01 10.75 20.57 -

Fe

mg/Kg 5.750 13.837 638.860 446.620 5554.320 6659.387

% 00.08 00.20 09.59 06.70 83.40 -

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Fraction Echangeable.

Fraction Acido-soluble.

Fraction Réductible.

Fraction Oxydable.

Fraction Résiduelle.

Cd

Figure 10 : Répartition géochimique du Cd sur les différents fractions constituants les

sols B et M.

83

Figure 11 : Répartition géochimique du Pb sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Cu

Figure 12 : Répartition géochimique du Cu sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Pb

84

Sol B Sol M0

20

40

60

80

100

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Zn

Figure 13 : Répartition géochimique du Zn sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Cr

Figure 14 : Répartition géochimique du Cr sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

85

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Co

Figure 15 : Répartition géochimique du Co sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Fe

Figure 16 : Répartition géochimique du Fe sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

86

Tableau 27 : les résultats des valeurs des ETM à partir de l’extraction selon Tessier et al.,

1979 modifier du sol B. (EX SEQ SIMPLE + complexe).

Fraction

ETM

F1

Échangeable

F2

Acido-soluble

F3

Réductible

F4

Oxydable

F5

Résiduelle

Masse

totale

mg/Kg.

Cd

mg/Kg 1.225 1.431 2.379 2.805 2.951 10.791

% 11.35 13.26 22.04 25.99 27.34 -

Pb

mg/Kg 18.25 13.404 36.721 5.705 23.412 97.492

% 18.71 13.74 37.66 05.85 24.01 -

Cu

mg/Kg 2.175 0.954 2.232 4.754 6.107 16.222

% 13.40 05.88 13.75 29.30 37.64 -

Zn

mg/Kg 71.250 23.173 1967.800 183.050 7283.180 9528.453

% 00.74 00.24 20.65 01.92 76.43 -

Cr

mg/Kg 29.25 12.268 11.750 21.395 37.153 118.816

% 26.15 10.97 10.50 19.13 33.22 -

Co

mg/Kg 4.250 4.543 7.344 11.886 4.427 32.44

% 13.10 14.00 22.63 36.63 13.64 -

Fe

mg/Kg 8.500 1.294 5584.46 339.007 6209.280 12142.541

% 00.07 00.01 45.99 02.79 51.13 -

Tableau 28 : les résultats des valeurs des ETM à partir de l’extraction selon Tessier et al.,

1979 modifier du sol M. (EX SEQ SIMPLE + complexe).

Fraction

ETM

F1

Échangeable

F2

Acido-soluble

F3

Réductible

F4

Oxydable

F5

Résiduelle

Masse

totale

mg/Kg.

Cd

mg/Kg 2.500 1.285 0.475 - 0.924 5.184

% 48.22 24.78 09.16 - 17.82 -

Pb

mg/Kg 23.000 15.686 30.750 12.016 18.490 99.942

% 23.01 15.69 30.76 12.02 18.50 -

Cu

mg/Kg 1.325 0.849 9.225 5.747 7.069 24.215

% 05.47 03.50 38.09 23.73 29.19 -

Zn

mg/Kg 10.750 50.544 54.511 1660.919 3872.090 5648.814

% 00.19 00.89 00.96 29.40 68.54 -

87

Cr

mg/Kg 29.750 24.836 18.729 12.539 11.420 97.274

% 30.58 25.53 19.25 12.89 11.74 -

Co

mg/Kg 45.000 5.664 4.752 5.067 - 60.483

% 74.40 09.36 07.85 08.35 - --

Fe

mg/Kg 5.250 9.586 704.460 184.430 5492.710 6396.436

% 00.08 00.15 11.01 02.88 85.87 -

Sol B Sol M0

10

20

30

40

50

60

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Cd

Figure 17 : Répartition géochimique du Cd sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

88

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Pb

Figure 18 : Répartition géochimique du Pb sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Cu

Figure 19 : Répartition géochimique du Cu sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

89

Sol B Sol M0

20

40

60

80

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Zn

Figure 20 : Répartition géochimique du Zn sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

20

40

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Cr

Figure 21 : Répartition géochimique du Cr sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

90

Sol B Sol M0

20

40

60

80

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Co

Figure 22 : Répartition géochimique du Co sur les différents fractions constituants les sols

B et M.

Sol B Sol M0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% massique

Sol B Sol M

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100




Fraction Oxydable.


Fe

Figure 23 : Répartition géochimique du Fe sur les différentes fractions constituants les sols

B et M.

91

On remarque que :

- Pour l’extraction selon le protocole de Tessier et al., (simple)

- Le Cd est répartit préférentiellement dans la phase oxydable (> 47 % et > 34 %) et dans la

phase résiduelle (> 25 % et > 28 %) pour les deux sols B et M. Il est également présent dans

la phase acido-soluble (> 20 %) pour le sol M et dans la phase réductible (> 13 %) pour le

sol B.

- Le Pb est majoritairement présent (> 35% et > 38 %) dans la phase réductible dans les sols B

et M et (> 29 %) dans la phase oxydable dans le sol B. Pour le sol M, il est équitablement

répartit (> 17 %) dans deux phases acido-soluble et oxydable et sa part relative est

respectivement moindre (> 18 % et > 21 %) dans la phase échangeable dans les sols B et M.

Cette répartition est en accord avec les nombreuses études présentes dans la littérature

qui associent préférentiellement le plomb à la fraction réductible [124], puis à la fraction

acido-soluble [125-127].

- Le Cu est principalement présent (> 52 % et > 32 %) dans la phase résiduelle dans les sols B

et M et (> 31 % et > 35 %) dans la phase oxydable dans les sols B et M.

- Le Zn est préférentiellement présent (> 93 % et > 80 %) dans la phase résiduelle et dans la

phase réductible (> 17 %) dans le sol M.

- Le Cr est majoritairement présent (> 32 % et > 65 %) dans les phases résiduelle et oxydable

dans les sols B et M et (> 13%) dans la phase réductible dans le sol M. Pour le sol B, il est

répartit dans les phases échangeable, réductible et oxydable.

- Le Co est principalement présent (> 37 % et > 30 %) dans la phase réductible dans les sols B

et M et (> 24 %) dans la phase échangeable dans le sol B. Il est abondant aussi bien dans les

phases échangeables, acido-soluble et oxydable dans le sol B que dans les phases

échangeable, acido-soluble et résiduelle dans le sol M.

- Le Fe est principalement présent respectivement (> 64 % et > 83 %) dans les phases

oxydables et résiduelles des sols B et M. Il est également présent (34 %) dans la phase

résiduelle dans le sol B.

92

- Pour l’extraction selon le protocole de Tessier et al., modifier (extraction

séquentiel + complexant)

- Le Cd est répartit (>11, > 13, > 22, > 25 % et > 27 %) respectivement dans les phases

échangeable, acido-soluble, réductible, oxydable et résiduelle dans le sol B.

Pour le sol M, il est présent préférentiellement (> 48 % et > 24 %) dans les phases

échangeable et acido-soluble.

- Le Pb est majoritairement présent (> 37 % et > 30 %) et (> 24 % et 23 %) respectivement

dans la phase réductible dans les sols B et M et dans les phases résiduelle et échangeable

dans les sols B et M. Il est répartit aussi bien (> 18 % et > 13 %) dans les phases échangeable

et acido-soluble dans le sol B que (> 15 %, 12 % et > 18 %) dans les phases acido-soluble,

oxydable et résiduelle dans le sol M.

Cette répartition est là encore en accord avec les nombreuses études présentes dans la

littérature qui associent préférentiellement le plomb à la fraction réductible [124], puis à la

fraction acido-soluble [125-126-127].

- Le Cu est principalement présent (> 37 % et > 38 %) respectivement dans la phase résiduelle

dans le sol B et dans la phase réductible dans le sol M. Il est équitablement répartit (> 13 %)

dans les phases échangeable et réductible dans le sol B. Il est abondant (> 29 % et > 23 %)

respectivement dans la phase oxydable dans le sol B et dans les phases oxydable et résiduelle

dans le sol M.

- Le Zn est préférentiellement présent (> 76% et > 68%) dans la phase résiduelle dans les

deux sols B et M. Il est également présent (> 20 % et > 29 %) dans la phase réductible dans

le sol B et dans la phase oxydable dans le sol M.

- Le Cr est majoritairement présent (> 33 % et > 30 %) dans les phases résiduelle et

échangeable dans les sols B et M et (> 26% et > 19 %) dans la phase échangeable et oxydable

dans le sol B. Pour le sol M, il est répartit dans les phases acido-soluble, ret oxydable (> 25

%, > 19 % et > 12 %).

- Le Co est principalement présent (> 36 % et > 74 %) respectivement dans la phase oxydable

réductible dans le sol B et dans la phase échangeable dans le sol M et (> 22% et > 25 % )

dans la phase réductible et acido-soluble respectivement dans les sols B et M. Il est abondant

93

aussi bien dans les phases échangeable, acido-soluble et résiduelle (>13 %, > 14 % et >16 %)

dans le sol B que dans les phases réductibles, oxydable et résiduelle (> 19 %, > 12 % et > 11

%) dans le sol M.

- Le Fe est principalement présent (> 51 % et > 85%) dans les phases résiduelles des sols B et

M. Il est également présent (45 %) dans la phase réductible dans le sol B.

Selon les tableaux N° 29 et 30 qui présente diverses valeurs qui peuvent servir de

référence pour estimer le niveau de contamination des sols on peut comparer nos résultats

obtenus.

En effet, les valeurs néerlandaises sont fréquemment utilisées comme valeurs de

référence pour interpréter la présence de certains métaux dans le sol.

Les valeurs de base correspondent à des valeurs de référence qui constituent un

objectif à ne pas dépasser pour tous les sols. Les valeurs d’intervention correspondent à des

seuils maximaux admissibles : quand elles sont dépassées, une intervention est requise pour

dépolluer le site.

Tableau 29 : Valeurs de référence pour déterminer le niveau de contamination d’un sol en

mg.kg-1.

Eléments Fond

géochimique

Valeurs de base

néerlandaise

Valeurs

d’intervention

Teneur

maximale sols

Cd 0,01 – 0,2 0,8 12 2

Cr 80 - 200 100 380 150

Cu 6 - 60 36 190 100

Ni 1 - 100 35 210 50

Pb 12 - 20 85 530 100

Zn 17 - 125 140 720 300

94

Tableau 30 : Valeurs de référence pour déterminer le niveau de contamination d’un sol en

mg.kg-1

.

Sol (mg/Kg) Couche

superficielle

(moyen) c

Sediment

(moyen) c Eléments Moyen

a Valeur

a Moyen

b Valeur

b

Co 9.1 <3-70 8 0.05-65 20 14

Fe 26000 100-100000 40000 2000-550000 41000 41000 a: From U.S. Geological Survey Professional Paper 1270 (1984), with permission. Represents analyses from

soils and other surficial materials from throughout the continental United States (regoliths including desert

sands, sand dunes, loess deposits, and beach and alluvial deposits

containing little or no organic matter).

b: From Bowen (1979)( Bowen, H.J.M. (1979). “Environmental Chemistry of the Elements.” Academic Press,

London.) and references therein, with permission. Represents soil analyses from throughout the world.

c: From Bowen (1979) ( Bowen, H.J.M. (1979). “Environmental Chemistry of the Elements.” Academic Press,

London.) and references therein, with permission.

Ainsi, en comparant nos valeurs trouvées avec celles de référence, on peu dire que :

- Un niveau de contamination en Cd, Pb et Zn pour le sol B : les valeurs trouvées par

extraction séquentielle pour Cd selon Tessier et al (4 ppm) ou selon Tessier + complexant

(> 10 ppm) sont supérieures aux valeurs de base néerlandaises et aux valeurs de la teneur

maximale des sols. Pour Pb la valeur trouvée selon Tessier et al (> 121 ppm) ou selon Tessier

+ complexant (> 97 ppm) sont supérieures aux valeurs de base néerlandaise et aux valeurs de

la teneur maximale des sols. Pour le Zn les valeurs trouvées selon les deux protocoles sont

très élevées (2091ppm et > 9528 ppm), elles sont même supérieures aux valeurs

d’intervention ceci montre le degré de pollution en Zn et le danger pour l’environnement.

- Et un niveau de contamination en Cd, Pb, Cr et Zn pour le sol M : les valeurs trouvées par

extraction séquentielle pour Cd selon Tessier et al (> 12 ppm) ou selon Tessier + complexant

(> 5 ppm) sont supérieures aux valeurs d’intervention ce qui montre un danger de pollution

pour l’environnement. Pour Pb les valeurs trouvées selon Tessier et al (> 126 ppm) ou selon

Tessier + complexant (> 99 ppm) sont supérieures aux valeurs de base néerlandaise et aux

valeurs de la teneur maximale des sols. Pour le Cr les valeurs trouvées selon les deux

protocoles sont supérieures aux valeurs de base néerlandaise et aux valeurs de la teneur

maximale des sols. Pour le Zn les valeurs trouvées selon les deux protocoles (6820 ppm et >

5648 ppm) sont supérieures aux valeurs d’intervention ce qui montre un danger de pollution

pour l’environnement.

- L’absence de pollution des deux sols en Fe, Co et Cu, les teneurs trouvées sont inférieures

aux valeurs de référence.

Documents

III- Résultats et discussions - Tlemcendspace.univ-tlemcen.dz/bitstream/112/1023/7/... · Il résulte du déplacement du sol vers la solution des ions H+ adsorbés sur les sites